TRANSELEC, přední chilský provozovatel elektrické přenosové soustavy, posiluje svůj přenosový systém a zlepšuje robustnost jeho provozu

Pro řízení rozvodny Alto Jahuel, největší v síti elektrické přenosové soustavy v Chile (National Electric System), byla vybrána platforma SCADA PcVue.

Rozvodna Alto Jahuel

Společnost
Firma Transelec s téměř 10 000 km vysokonapěťových vedení a více než 60 elektrickými stanicemi, rozmístěnými od regionu Arica a Parinacota po region Los Lagos, je největším provozovatelem elektrické přenosové soustavy v Chile. Rozsáhlé odborné znalosti firmy Transelec jsou podpořeny více než sedmdesáti lety zkušeností v odvětví energetiky, což jí umožňuje poskytovat pracovní místa více než 500 pracovníkům. Firma představuje také zásadní součást rozvoje země, protože je největším provozovatelem elektrické přenosové soustavy v Chile a přepravuje elektřinu, jež se dostane k 98 % obyvatel, od severu až úplně na jih, s podílem 84,5 % na národní přenosové soustavě National Electric System Chile.

Společnost Transelec přenosovou soustavu neustále posiluje, aby byla robustnější, umožňovala připojení obnovitelných zdrojů energie a zároveň směřovala k dekarbonizaci energetických zdrojů. Transelec je vlastněna konsorciem složeným z Canadian Pension Plan Investment Board, British Columbia Investment Management Corp., Public Sector Pension Investment Board a China Southern Power Grid International.

Hlavním úkolem společnosti Transelec je zajistit nepřerušovaný přenos elektřiny prostřednictvím vedení velmi vysokého napětí od výrobních zdrojů po města a průmyslové odběratele. Rozvodny transformují energii na nízké napětí pro distribuci koncovým uživatelům, přispívají ke zlepšení kvality jejich života, a tím i k rozvoji země.

Mezi chilskými rozvodnami vyniká elektrická stanice Alto Jahuel, která se nachází v metropolitní oblasti Santiaga. Je to rozvodna s největší kapacitou v národním přenosové soustavě Chile, s instalovanou kapacitou 2 554 MVA. Má napěťová pole se všemi úrovněmi napětí, které existují v chilské přenosové soustavě: 500 kV, 220 kV, 154 kV, 110 kV, 60 kV a 13,2 kV.

Projekt SCADA pro elektrickou stanici
Společností Transelec si pro tento projekt vybrala firmu SCADATECH, která se specializuje na vývoj a implementaci systémů SCADA. V rámci svých kompletních inženýrských řešení pro elektrické přenosové a distribuční soustavy zvolila společnost SCADATECH pro automatizaci rozvodny Alto Jahuel univerzální platformu PcVue Solutions, která umožňuje monitorování a řízení všech sedmi polí této elektrické stanice.

Na začátku zákazník neměl ve velínech jednotlivých polí rozvodny k dispozici místní jednotky HMI k monitorování jejich činnosti, takže provoz musel být řízen přímo na ovládacích zařízeních v polích. Proto firma SCADATECH navrhla systém SCADA na škálovatelné a multifunkční platformě PcVue, jež umožňuje integraci současných i budoucích požadavků. Systém snižuje riziko pro operátory při provádění manévrů s transformovnou tím, že řízení převádí z provozního prostředí do velínů každého pole transformovny.

Technicky aplikace umožňuje, kromě integrace s protokolem DNP 3.0 (Distributed Network Protocol), který byl vybrán jako základ pro celý projekt, také přímou integraci s protokolem MMS (Manufacturing Message Specification) podle standardu IEC 61850, stejně jako použití stávajícího adaptabilního programování v rámci platformy PcVue. Poskytuje flexibilitu pro dynamické změny barev v jednopólových schématech zapojení elektrické stanice pro jednotlivé úrovně napětí podle normy používané společností Transelec, v níž jsou barvou indikovány různé typy alarmů.

Stanice HMI rovněž umožňují vizualizaci stavu v reálném čase a měření veličin elektrické soustavy. Starají se také o dálkové ovládání a řízení provozu inteligentních zařízení IED, takže mají úplnou kontrolu a dohled nad stávající rozvodnou soustavou. Pro ovládání a dohled využívají HMI různá zobrazení: panel jednopólového schématu elektrického zapojení, panel alarmů a událostí, panel schématu komunikace atd. Na pravé straně obrazovky je nakonfigurovaná nabídka, která usnadňuje navigaci mezi různými oblastmi a umožňuje obsluze provádět místní úkoly.



Zobrazení komunikace HMI

V rámci tohoto projektu dohledu jsou využívány protokoly DNP 3.0 a MMS podle standardu IEC 61850 a v každém poli transformovny byly instalovány panely s dotykovými obrazovkami umožňující spustit aplikace v softwaru PcVue. Aplikace shromažďuje data z řídicích modulů NTX-U57 používaných pro retrofit systému TELEGYR RTU, které umožňují odeslání databáze RTU v protokolu DNP 3.0 do každého z připojených ovládacích panelů.

Jako architektura byla vybrána hvězdicová topologie, v níž mají jednotlivé ovládací panely nezávislé připojení k danému poli transformovny, což má tu výhodu, že nezávisí na optické síti na serveru rozvodny, kde se shromažďují data, ale pracují jako samostatná zařízení v každém napětovém poli. Mezi zařízení integrovaná do místních HMI patří ovladače GE D25, ochrany (ABB-Siemens-General Electric, MICOM), komunikační switche CISCO a měřiče ION Schneider Electric. To je právě jednou z velkých výhod aplikace PcVue, že jde o platformu vhodnou pro zařízení různých značek a snadno se přizpůsobuje vybavení od jakéhokoli výrobce.



Obecné jednopólové schéma zapojení na dotykové obrazovce

Společnost SCADATECH, integrátor tohoto projektu, uvádí, že si vybrala software PcVue Solutions, protože má nativní podporu pro různé protokoly používané v energetice. To výrazně zvyšuje dostupnost systému, umožňuje eliminovat místa poruch a zkracuje dobu vývoje, protože není nutné konfigurovat různé aplikace a rozhraní, jak je to zpravidla nutné při integraci komunikačních protokolů v elektrotechnickém sektoru. Platforma PcVue má mimo jiné nejvyšší standardy kvality při vysoce konkurenční ceně, což firmě SCADATECH zvyšuje šance uspět ve výběrových řízeních.

Pro společnost Transelec byl prioritou závazek provozní dokonalosti elektrického přenosové soustavy a především bezpečnost pracovníků a dodavatelů společnosti. PcVue obsahuje důležité prvky pro zajištění kybernetické bezpečnosti. Představuje tedy klíčový faktor pro usnadnění zvýšení úrovně zabezpečení obsluhujícího personálu a pro významné zlepšení dálkového ovládání všech napěťových polí transformovny.

SCADATECH v současné době vyvíjí aplikaci s PcVue, která v Alto Jahuel rozšíří místní řízení na obecné sledování celé elektrické stanice z centralizovaného systému SCADA, což umožní operátorům přijímat řídicí rozhodnutí i v případě selhání hlavního systému SCADA společnosti Transelec. Aplikace umožní obecné zobrazení celé elektrické stanice na celkem třech obrazovkách, včetně všech sedmi napěťových polí, monitorování místní sítě prostřednictvím protokolu SNMP a sledování všech řídicích zařízení spojených se systémem (teplota a stav každé z více než 90 karet NTXU57 instalovaných mezi všemi napěťovými poli) jakož i celkového stavu komunikace mezi komunikační bránou rozvodny a napěťovými poli.



Karty NTXU57

Jako komunikační protokol se používá IEC-60870-5-104, protože k monitorování stavu se využívají stávající databáze v centralizovaném SCADA společnosti Transelec, což také umožní ověření správného provozu komunikace v rámci celého systému.

Transelec, spolu se svým systémovým integrátorem SCADATECH, při ovládání a sledování elektrické stanice Alto Jahuel i nadále sází na spolehlivost poskytovanou softwarem PcVue. Vzhledem ke schopnosti přizpůsobit se různým počítačovým architekturám a snadnosti, s níž PcVue umožňuje analyzovat data a podporovat rychlé rozhodování operátorů, byla platforma byla rozšířena i do dalších částí společnosti.

Hlavní body projektu

Zadání:
• rozvodna s největší instalovanou kapacitou v přenosové soustavě National Electric System v Chile – 2,554 MVA,
• 7 polí se všemi úrovněmi napětí, které existují v chilské přenosové soustavě: 500 kV, 220 kV, 154 kV, 110 kV, 60 kV a 13,2 kV,
• původně neexistovaly žádné místní jednotky HMI k monitorování jednotlivých polí rozvodny z příslušných velínů, takže provoz musel být řízen přímo na ovládacích zařízeních v polích.

Výhody:
• škálovatelná a multifunkční platforma umožňující integraci budoucích požadavků,
• snížení rizika pro obsluhu,
• kromě protokolu DNP 3.0 také přímá integrace do protokolu MMS podle standardu IEC 61850,
• vizualizace stavu v reálném čase a měření veličin elektrického systému,
• dálkové ovládání zařízení IED a stávající přenosové soustavy,
• ovládací panely s nezávislým připojením na jednotlivá pole, pracující jako samostatná zařízení,
• záruka zabezpečení počítače pro zajištění kontinuity provozu a bezpečnosti pracovníků a dodavatelů,
• vysoká dostupnost systému,
• podpora rychlého rozhodování pro operátory.

Další zdroje:
- získejte více informací o systému SCADA PcVue pro správu energie a o tom, jak být udržitelnější,
- stáhněte si brožuru »Řešení pro energetiku».